Description

Translated from German

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Steuerungssystem zur Steuerung einer oder mehrerer Maschinen sowie auf eine Konfigurationseinrichtung und ein Konfigurationsverfahren für ein solches Steuerungssystem. The present invention relates to a control system for controlling one or more machines, as well as a configuration means and a configuration method for such a control system.

Die bisher bekannten Steuerungslösungen sind Einzelsysteme oder Einheiten, die zusammenarbeiten, um die Ausfallsicherheit zu erhöhen, und weisen Schnittstellen zu anderen Einzelsystemen auf. The previously known control solutions are standalone systems or units that work together to increase reliability, and have interfaces to other individual systems.Zwischen diesen Einzelsystemen werden die Daten in verschiedenen Formaten mit verschiedenen Protokollen übertragen. Between these individual systems, the data in various formats are transmitted with different protocols.

Nachteilig ist hierbei, daß häufig Kompatibilitätsprobleme auftreten, da eines oder mehrere der Einzelsysteme nicht alle Protokolle und Datenformate der anderen Einzelsysteme verstehen. The disadvantage here is that compatibility issues often occur because not understand one or more of the individual systems all protocols and data formats of other individual systems.Auch müssen die Daten mitunter über mehrere Schnittstellen und Konvertierungsschritte von einem Einzelsystem zu einem anderen Einzelsystem übertragen werden. The data must be transferred over several interfaces and conversion steps from a single system to another individual system sometimes.Dabei sind die Daten mitunter relativ lange unterwegs und durch die Konvertierung müssen oft Kompromisse gemacht werden, da nicht alle Schnittstellen alle Datentypen abbilden können. The data are sometimes relatively long way and by converting compromises often have to be made, since not all interfaces can map all data types.Ferner findet die Kommunikation als Unicast-Kommunikation statt, so daß die Daten gerichtet zwischen den Einzelsystemen weitergereicht werden. Further, the communication takes place as unicast communication, so that the data is directed passed between the individual systems.Aus diesen Gründen ist der Aufbau, die Pflege und die Änderung eines Steuerungssystemes aus den Einzelsystemen sehr zeitaufwendig. For these reasons, the construction, maintenance and the change of a control system of the individual systems is very time consuming.

Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der Erfindung, ein Steuerungssystem zur Steuerung einer oder mehrerer Maschinen bereitzustellen, das schnell bereitgestellt werden kann und später leicht angepasst und verändert werden kann. Starting herefrom, it is an object of the invention to provide a control system for controlling one or more machines, which can be provided quickly and can easily be adapted and modified later.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst durch ein Steuerungssystem zur Steuerung einer oder mehrerer Maschinen, mit mehreren miteinander kommunizierenden Steuerblöcken, die auf mehreren über Datenleitungen miteinander verbundenen Steuerungsrechnern ausgeführt werden, wobei jeder Steuerungsrechner jeweils eine Laufzeitumgebung zur Ausführung der Steuerblöcke aufweist und die Laufzeitumgebungen der Steuerungsrechner eine systemweite logische Kommunikationsschicht bereitstellen, in der die zwischen den Steuerblöcken vorliegenden Kommunikationspfade definiert sind, die über die Datenleitungen verwirklicht sind. According to the invention the object is achieved by a control system to control one or more machines, with a plurality of communicating control blocks that are performed on a plurality of data lines connected control computers, each control computer in each case has a runtime environment for execution of the control blocks and the run-time environments, the control computer system-wide provide logical communication layer in which the present control blocks between the communication paths are defined which are realized through the data lines.

Die Steuerblöcke stellen die Bausteine des Steuerungssystems dar. Sie können sowohl die Maschinen, Geräte und fremde Software für das Steuerungssystem abstrahieren, als auch beliebige Logik-, Berechnungs-, Datenmanipulations- und Datenverarbeitungsfunktionen sowie beliebige weitere Funktionen ausführen. The control blocks are the building blocks of the control system. You can abstract both the machinery and third-party software for the control system, as well as any logic, computation, data manipulation and data processing functions, and perform any other functions.

Das gesamte Steuerungssystem kann beliebig viele lokal und/oder weltweit verteilte Steuerungsrechner aufweisen. The entire control system can have as many locally and / or globally distributed control computer.

Die Kommunikation zwischen den Steuerungsrechnern geschieht bevorzugt als Multicast Kommunikation. The communication between the control computers is preferably done as a multicast communication.So werden deutliche Zeitvorteile erreicht, da alle durch die Konfiguration des Steuerungssystems aktivierten Informationen immer allen Steuerblöcken gleichzeitig zur Verfügung stehen. So considerable time savings are achieved because all enabled by the configuration of the control system information is always available to all control blocks simultaneously.Die Kommunikation zwischen den Steuerungsrechnern kann insbesondere mit einer Filterfunktion erfolgen, so dass nur die Daten zum jeweiligen Steuerblock übertragen werden, die benötigt werden. The communication between the control computers can be done with a filter function in particular, so that only the data is transferred to the respective control block needed.

Das erfindungsgemäße Steuerungssystem kann als offenes Steuerungssystem ausgebildet sein, welches durch das Hinzufügen von Steuerblöcken und/oder Steuerungsrechnern jederzeit erweitert werden. The control system according to the invention may be formed as an open control system which can be expanded by the addition of control blocks and / or control computers at any time.Somit ist das erfindungsgemäße Steuerungssystem modular aufgebaut und läßt sich leicht und schnell erweitern. Thus, the inventive control system is modular and can be easily and rapidly expand.Dadurch können auch komplexe Steuerungsaufgaben schnell mit dem erfindungsgemäßen Steuerungssystem verwirklicht werden. This complex control tasks can be quickly realized with the inventive control system.

Mit dem erfindungsgemäßen Steuerungssystem ist es möglich, Hardwarekomponenten verschiedener Hersteller nicht als Einzelsysteme mit gleichen oder unterschiedlichen Unicast-Schnittstellen zu betrachten, sondern als ein einheitliches Steuerungssystem gleicher Struktur, bei dem die jeweiligen Hardwarekomponenten und ihre Steuerungsfunktionen mittels der Steuerblöcke virtualisiert und damit vereinheitlicht sind. With the inventive control system it is possible not to consider hardware components from different manufacturers as individual systems with the same or different unicast interfaces, rather than a unified control system of the same structure in which the respective hardware components and their control functions are virtualized by means of the control blocks and unifies it.

Es wird beim erfinderischen Steuerungssystem eine schnelle Datenübermittlung erreicht und es ist eine einfache zentrale graphische Administration möglich, selbst wenn das erfindungsgemäße Steuerungssystem als komplexes heterogenes Steuerungssystem ausgebildet ist. There is achieved a fast data transmission in the inventive control system and it is a simple central graphical administration possible even if the inventive control system is designed as a heterogeneous complex control system.

Auch können bereits produktiv eingesetzte erfindungsgemäße Steuerungssysteme einfach verändert und erweitert werden, da nicht mehr das Steuerungssystem programmiert werden muß, sondern nur konfiguriert. Even control systems already productively used according to the invention can be easily modified and expanded since there is not, the control system must be programmed, but only configured.

Ferner ist eine einfache Prüf- und Testbarkeit des Steuerungssystems möglich, da einzelne Steuerungsrechner und/oder Steuerblöcke freigestellt und dadurch gut Einzel- und Gruppenmodultests durchgeführt werden können. Furthermore, a simple test and testability of the control system is possible because individual control computer and / or control blocks and thereby exempt individual and group unit tests can be performed well.

Schließlich kann das erfindungsgemäße Steuerungssystem mit geringen Kosten und in kurzer Zeit auf die jeweilige Steuerungsaufgabe angepaßt werden. Finally, the inventive control system can be adapted at low cost and in a short time to the respective control task.

Es wird ferner bereitgestellt eine grafische Konfigurationseinrichtung für das erfindungsgemäße Steuerungssystem, wobei die Konfigurationseinrichtung die Steuerblöcke des Steuerungssystems mit ihren Ein- und Ausgangskonnektoren darstellt. There is further provided a graphical configuration device for the inventive control system, the configuration device illustrating the control blocks of the control system with its input and output connectors.Die Konfiguration wird durch Verbinden der Ein- und Ausgangskonnektoren verschiedener Steuerblöcke erstellt. The configuration is created by connecting the input and output connectors of different control blocks.Zusätzlich ist es möglich, weitere systemrelevante Parameter des Steuerungssystems zu setzen. Additionally, it is possible to set other system-relevant parameters of the control system.

Die erfindungsgemäße Konfigurationseinrichtung kann insbesondere so weitergebildet werden, daß auch die Weiterbildung des erfindungsgemäßen Steuerungssystems konfiguriert werden können. The configuration device according to the invention can be especially trained so that the development of the control system according to the invention can be configured.Mit dem erfindungsgemäßen Konfigurationsverfahren ist es somit sehr leicht und schnell möglich, das gewünschte Steuerungssystem zu erstellen, zu prüfen, zu dokumentieren und zu ändern. With the inventive configuration method it is thus very easily and quickly possible to create the desired control system to test, document and modify.

Unter Konfiguration des Steuerungssystems wird hier insbesondere verstanden, daß die logischen Verknüpfungen der einzelnen Steuerblöcke durchgeführt werden Configuration of the control system is in particular understood here that the logical operations of the individual control blocks are performed

Ferner kann ein Computerprogrammprodukt bereit gestellt werden, das Softwarecode umfaßt, um die Schritte des erfindungsgemäßen Konfigurationsverfahrens (sowie seiner Weiterbildung) durchzuführen, wenn das Produkt auf einem Computer ausgeführt wird. Further, a computer program product may be provided comprising the software code to perform the steps of the configuration process (as well as its training) to be performed when the product is run on a computer.

Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in den angegebenen Kombinationen, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung einsetzbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. It is understood that the features mentioned above and which are used to be explained features can not only in the respective combinations indicated, but also in other combinations or even alone, without departing from the scope of the present invention.

Nachfolgend wird die Erfindung beispielsweise anhand der beigefügten Zeichnungen, die auch erfindungswesentliche Merkmale offenbaren, noch näher erläutert. The invention will be explained in more detail, for example, with reference to the accompanying drawings, which also disclose features essential.Es zeigen: Show it:

1 1eine schematische Darstellung zur Erläuterung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Steuerungssystems, a schematic diagram for explaining an embodiment of the control system according to the invention,

2 2eine schematische Darstellung zur Beschreibung einer erfindungsgemäßen Konfigurationseinrichtung, und a schematic diagram for describing a configuration device according to the invention, and

Wie in As in1 1dargestellt ist, umfaßt das erfindungsgemäße Steuerungssystem is shown, the inventive control system comprises1 1zur Steuerung einer oder mehrerer Maschinen mehrere miteinander kommunizierende Steuerungsrechner to control one or more machines plurality of intercommunicating control computer2 2. ,

Jeder Steuerungsrechner Each control computer2 2weist eine Laufzeitumgebung für Steuerblöcke has a runtime environment for control blocks3 3des Steuerungssystems the control system1 1auf. on.Jeder Steuerblock Each control block3 3stellt die Umsetzung einer Hardware- und/oder Softwarekomponente für das Steuerungssystems ensures the implementation of hardware and / or software component for the control system1 1bzw. für die Laufzeitumgebung dar, wie nachfolgend noch detaillierter erläutert wird. or for the runtime environment is, is explained in more detail below.

Aufgrund des beschriebenen modularen Aufbaus des erfindungsgemäßen Steuerungssystems Because of the described modular construction of the control system of the invention1 1ist es möglich, das Steuerungssystem it is possible to the control system1 1zentral zu konfigurieren. to centrally configure.Dazu kann eine Konfigurationseinrichtung For this purpose, a configuration device10 10vorgesehen sein, die z. be provided for.B. als herkömmlicher Computer ausgebildet sein kann, wie in B. can be designed as a conventional computer, such as in2 2schematisch dargestellt ist. is shown schematically.Der Computer The computer10 10ist mit einem Bildschirm is provided with a screen11 11verbunden und weist z. and z has connected.B. eine Maus As a mouse12 12als Eingabeeinheit auf. than on input unit.Natürlich kann auch eine Tastatur alternativ oder zusätzlich vorgesehen sein. Of course, a keyboard may be provided alternatively or additionally.Die Konfigurationseinrichtung ist mit zumindest einem Steuerungsrechner The configuration device is provided with at least one control computer2 2verbunden (Leitung connected (line8 8th). ).

Wenn die Konfiguration mittels der Konfigurationseinrichtung If the configuration means of the configuration device10 10beendet ist, wird die Konfiguration an die Steuerungsrechner is complete, the configuration of the control computer2 2übertragen, die sich dann die benötigten Steuerblöcke transmitted, which then the required control blocks3 3aus der Bibliothek der Konfigurationseinrichtung from the library of the configuration device10 10herunterladen. Download.Somit ist das Steuerungssystem Thus, the control system1 1dann einsatzbereit. then ready for use.

Die Konfigurationseinrichtung The configuration device10 10kann, muß aber nicht Bestandteil des erfindungsgemäßen Steuerungssystems can, but does not form part of the control system of the invention1 1sein. his.

Verfahren nach Anspruch 7, bei dem weitere systemrelevante Parameter des Steuerungssystems gesetzt werden können. The method of claim 7, can be set at the further system-relevant parameters of the control system.

DE2010100008702010-01-132010-01-13 Control system and configuration setup and configuration process for such a control system CeasedDE102010000870A1
(en)

Control device monitoring method for research and development field, involves communicating monitoring addresses within address domain to monitoring service, and copying address contents of monitoring addresses in preset address

System for automatic generation and installation of functionalities into data files, esp. system components in distributed automation system, has system information for data management stored in planning databank